Il controllo e la misurazione dell'umidità sono richiesti in un'ampia gamma di applicazioni industriali. Ogni applicazione presenta requisiti diversi per quanto riguarda gli strumenti di misurazione dell'umidità, come l'intervallo di riferimento, la tolleranza a condizioni di temperatura e pressione estreme, la capacità di riprendere il funzionamento in seguito alla formazione di condensa, l'utilizzo in ambienti pericolosi e le opzioni di installazione e calibrazione. Non esiste un unico dispositivo in grado di soddisfare tutte le esigenze. Per questo la disponibilità di apparecchiature è molto ampia e varia, sia nel costo che nella qualità.

Lo strumento giusto per ambienti con elevata umidità
Gli ambienti caratterizzati da un'umidità relativa superiore al 90% sono definiti ad alta umidità. Con un'umidità relativa del 90%, una differenza di temperatura di 2 °C può causare la formazione di condensa sul sensore, che in uno spazio non ventilato potrebbe impiegare diverse ore prima di asciugarsi. I sensori di umidità Vaisala riprendono a funzionare normalmente in seguito alla condensazione. Tuttavia, se l'acqua di condensa è contaminata, la precisione dello strumento potrebbe essere influenzata dalla presenza di depositi sul sensore, in particolare di depositi di sale. Anche la durata del sensore potrebbe ridursi. In applicazioni con elevati livelli di umidità che potrebbero portare alla formazione di condensa, è necessario utilizzare una sonda con testa del sensore riscaldata come la sonda per la misurazione della temperatura e dell'umidità Vaisala HUMICAP® HMP7, compatibile con i prodotti Indigo.

Lo strumento giusto per ambienti con bassa umidità
Gli ambienti caratterizzati da un'umidità relativa inferiore al 10% sono definiti a bassa umidità. A bassi livelli di umidità, l'accuratezza della calibrazione degli strumenti che misurano l'umidità relativa potrebbe non essere adeguata. Per contro, la misurazione del punto di rugiada è in grado di fornire una buona indicazione dell'umidità. Un esempio è dato dai prodotti Vaisala DRYCAP®, progettati per misurare il punto di rugiada.

Se l'essiccatore all'interno di un sistema ad aria compressa si guasta, potrebbe formarsi condensa e lo strumento dovrà essere ripristinato. In situazioni del genere, molti sensori del punto di rugiada si danneggiano o si rovinano. I sensori del punto di rugiada Vaisala DRYCAP®, invece, sono in grado di resistere a elevati tassi di umidità e persino agli schizzi d'acqua.

Lo strumento giusto per condizioni di temperatura e pressione estreme
L'esposizione continua a temperature estreme può compromettere, nel tempo, il materiale del sensore e della sonda. È quindi molto importante scegliere un prodotto adatto per ambienti difficili. In presenza di temperature superiori a 60 °C, i componenti elettronici dei trasmettitori devono essere montati al di fuori del processo. Inoltre, in un ambiente ad alte temperature è necessario inserire solo sonde idonee in grado di supportare tali temperature. È anche richiesta una compensazione integrata della temperatura per ridurre al minimo gli errori causati da forti oscillazioni termiche o dal funzionamento a temperature estreme.

Quando si misura l'umidità nei processi che operano a pressione ambiente, eventuali piccole perdite sono tollerate. Tali perdite possono essere ridotte mediante una sigillatura attorno alla sonda o al cavo. Tuttavia, quando è necessario isolare il processo o quando è presente una significativa differenza di pressione tra il processo e l'ambiente esterno, occorre utilizzare una testa della sonda sigillata montata in modo adeguato.

Le perdite di pressione nel punto di ingresso alterano l'umidità locale e causano letture errate. In molte applicazioni è consigliabile isolare la sonda dal processo con una valvola a sfera, in modo da poter rimuovere la sonda per la manutenzione senza interrompere il processo. In questo caso, la soluzione ideale è la sonda DMP8 per la misurazione della temperatura e del punto di rugiada con profondità di installazione regolabile per le condotte in pressione, compatibile con i dispositivi Indigo.

Quando è necessario un sistema di campionamento per la misurazione del punto di rugiada?
Laddove possibile, la sonda deve essere montata nel processo effettivo per ottenere misurazioni più accurate e tempi di risposta rapidi. Tuttavia, le installazioni dirette non sono sempre fattibili. In questi casi, le celle di campionamento installate in linea forniscono un punto di ingresso per una sonda di misurazione idonea.

Per misurare l'umidità relativa non devono essere utilizzati sistemi di campionamento esterni, poiché la variazione di temperatura influirà sulla misurazione. I sistemi di campionamento possono invece essere utilizzati con le sonde per la misurazione del punto di rugiada. Quando si misura il punto di rugiada, i sistemi di campionamento vengono generalmente utilizzati per ridurre la temperatura del gas di processo, per evitare contaminazioni da particolato sulla sonda o per collegare/scollegare lo strumento con facilità senza rallentare il processo.

Per quanto riguarda il campionamento del punto di rugiada, la configurazione più semplice consiste in un trasmettitore del punto di rugiada collegato a una cella di campionamento. Vaisala dispone di diversi modelli adatti alle applicazioni e alle esigenze di campionamento più comuni. Ad esempio, la cella di campionamento DSC74 è progettata per le condizioni di flusso e pressione nelle applicazioni ad aria compressa, oltre a essere facile da installare. In presenza di condizioni di processo difficili, i sistemi di campionamento devono essere progettati con particolare attenzione. Poiché il punto di rugiada dipende dalla pressione, potrebbe essere necessario montare un misuratore di portata, un manometro, tubi speciali non porosi, filtri e una pompa.

In un sistema pressurizzato non è necessaria una pompa di campionamento poiché la pressione di processo genera un flusso sufficientemente elevato verso la cella di campionamento. Durante la misurazione del punto di rugiada con un sistema di campionamento, è necessario utilizzare un sistema di riscaldamento a traccia quando la temperatura ambiente attorno alla serpentina di raffreddamento o al tubo di collegamento rientra in un range di 10 °C rispetto alla temperatura del punto di rugiada. Ciò impedisce la formazione di condensa all'interno dei tubi che collegano lo strumento per la misurazione del punto di rugiada al processo.

Ambienti pericolosi
Nelle aree potenzialmente esplosive è possibile utilizzare solo prodotti appositamente certificati. Ad esempio, in Europa i prodotti devono essere conformi alla direttiva ATEX, obbligatoria dal 2003. I prodotti a sicurezza intrinseca sono progettati in modo tale che, anche in caso di guasto, non generino energia sufficiente a innescare determinate categorie di gas. I cavi che collegano i prodotti a sicurezza intrinseca all'area protetta devono essere isolati tramite una barriera di sicurezza. Ad esempio, i trasmettitori a sicurezza intrinseca per la misurazione dell'umidità della serie HMT370EX di Vaisala sono progettati specificamente per l'uso in ambienti pericolosi.

Urti e vibrazioni
Nel caso in cui la sonda sia esposta a vibrazioni o urti eccessivi, è necessario valutare attentamente la scelta della sonda, il metodo di montaggio e il luogo di installazione.

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